模拟路灯控制系统的实现张继森毕业论文(格式修改6.5)
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计张伟;杨森林【摘要】以STC89C51单片机作为控制芯片,利用光敏电阻的特性,根据光线强弱的不同传送给单片机不同的信号,再结合声音传感器、红外光电传感器和红外人体识别传感器将检测到的信息传送给单片机,在单片机中经过相关运算处理,给出路灯亮、灭的信号.当路灯出现故障时,系统会发出报警指令,通过声光报警电路向外释放声光报警信号,并经过光敏电阻探察之后,通过数码管指出故障路灯的具体位置.通过搭建硬件电路,将实物在不同环境下进行多次实验测试,经验证该设计可以有效地实现路灯的智能通断,从而有效地减少电力能源的损耗,实现对路灯的人性化控制,达到了节能的目的.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2018(041)014【总页数】4页(P110-113)【关键词】电力能源;控制芯片;传感器;单片机;智能控制;光敏电阻【作者】张伟;杨森林【作者单位】西安文理学院陕西省表面工程与再制造重点实验室,陕西西安710065;西安文理学院陕西省表面工程与再制造重点实验室,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TN344-34由于电力能源的紧缺,节约电能已经成为社会的共识。
绿色、环保、节能是目前电力系统发展的主流方向,对用电器的要求更是精准严格。
在人们的日常生活起居,城市的建设当中,路灯都扮演着极其重要的角色。
在能源较为紧缺的社会环境下,促进路灯的智能化显得极为重要,同时也顺应了节能与环保的生活主题。
关于路灯智能控制系统的设计,目前涉及到的有LED路灯、多模式的、基于PLC技术的、基于WSN技术、基于ZigBee技术、太阳能、电力载波技术等各种智能控制系统的设计。
每种设计方法都有各自的优缺点、使用场合和设计成本也有差异。
文中主要设计一款以单片机为控制芯片,易操作、成本低的智能路灯控制系统,针对不同的路况环境,选择不同的工作模式,达到节能环保的目的。
1 方案设计以单片机作为主控芯片,采用三种类型的传感器进行信息的检测,即红外反射式光电传感器、声音传感器和人体识别传感器。
模拟路灯控制系统_毕业设计论文
0 前言近年来,随着我国经济改革的深入发展和信息化时代的深入,各级政府对城市整体形象工程建设也备受重视,他们通过各种方式来开展城市建设。
城市亮化随之被政府所重视,既而大量的资金投入进行建设和改造中去,使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌,绚丽多彩,但同时,诸多问题也随之而来:能耗的逐年攀升,产生的某些问题亦逐渐显露出来,如城市路灯的维护量增大,带来人员不足的问题,使得路灯故障时不能得到及时的修复以致造成人民生活的不便;维护费用也随之增加,社会成本过高,电费支出过多,财政承担相对困难,给政府带来了相对大的压力;光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力,因此他们迫切的想解决此问题,故针对这种情况我们设计并制作了这一节能智能型的模拟路灯控制系统,其主要价值在于能更好的节能与监测,在很多方面给人们带来了方便,给维护人员降低了难度,也给政府减轻了压力,希望此系统能在现实中发挥其潜在的价值。
1 模拟路灯控制系统简介1.1 系统设计要求及步骤设计并制作一套模拟路灯控制系统。
控制系统结构如图1.1所示:输入、显示装置支路控制器单元控制器1单元控制器2LED灯1LED灯2图1.1 模拟路灯控制系统Fig. 1.1 simulation street lamp control system 路灯布置如图1.2所示:LED灯1LED灯240 2040S ABCS’404040M定位点图1.2 路灯布置示意图(单位:cm)Fig. 1.2 schematic diagram of street layout ( unit: cm )1.1.1 设计要求(1)支路控制器有时钟功能,能设定、显示开关灯时间,并控制整条支路按时开灯和关灯。
(2)支路控制器应能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯。
(3)支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态:当可移动物体M (在物体前端标出定位点,由定位点确定物体位置)由左至右到达S点时(见图2),灯1亮;当物体M到达B点时,灯1灭,灯2亮;若物体M由右至左移动时,则亮灯次序与上相反。
路灯控制系统的设计毕业论文
路灯控制系统的设计毕业论文目录第一章绪论................................... 错误!未定义书签。
1.1 路灯控制器系统设计的意义 (3)1.2 路灯控制器系统设计的前景 (4)第二章路灯控制系统设计的总体方案 (5)第三章路灯控制系统的硬件设计 (8)3.1 光照信号测量电路的设计 (9)3.2 时钟信号测量电路的设计 (13)3.3 单片机控制部分 (17)3.3.1 AT89S52的介绍 (17)3.3.2 复位电路的设计 (20)3.3.3 晶振电路的设计 (20)3.4 显示电路的设计 (21)第四章路灯控制器的软件设计 (23)4.1 Keil软件的介绍 (23)4.2路灯控制器设计的功能 (26)4.3路灯控制器的流程图 (27)第五章路灯控制系统的调试 (29)5.1电路调试 (29)5.1.1 硬件调试 (29)5.1.2 软件调试 (29)5.2 调试过程中出现的问题和解决方法 (30)第六章自己的心得体会 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)第一章绪论随着社会的不断发展,人类的生活水平不断提高,电力能源已经成为人们日常生活中不可缺少的部分。
展望未来,再用50年的时间,在本世纪中叶我国基本实现现代化,使人民享有更高的物质与精神文明。
这一宏伟目标能否顺利实现,在相当大的程度上取决于电力能源在未来50年稳健的发展。
在我国电力能源应用方面,城市路灯所消耗的能源占用了很大的比重。
据不完全统计,城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例。
目前,全国660多座城市约有各种路灯400万盏,为了提高路面亮度,若平均每盏灯增加50W。
则共需增容20万千瓦,全年多耗电约7亿千瓦时由于多增加光源、灯具、灯杆等照明设施,带来的初次购置费及日常的维护费也会明显增加。
从绿色照明角度考虑,多发出7亿千瓦时的电力,增排的二氧化碳和二氧化硫等有害气体对空气质量会产生巨大的影响,将破坏空气质量,不利于环保。
路灯控制器的设计【毕业设计论文】
浙江* * 学院毕业设计(论文)题目:路灯控制器的设计姓名 :系别、专业 :导师姓名、职称 :完成时间 :目录引言一方案论证1.1引入路灯控制器的原理1.2光敏电阻调光电路1.3光敏电阻式光控开关二电路原理图设计三路灯控制器的硬件设计3.1路灯控制器的设计3.2器件的选择3.3电路的分析四画出电路原理图五总结与体会六参考文献摘要本实验的路灯控制器是由光敏元件,放大器,继电器,受控灯和电源电路组成,运用到了模拟电子技术中的多级放大电路。
主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断,既满足行人的需要,又能节电。
一些芯片和元器件的功能及其应用,以达到将理论知识学以致用、融会贯通的目的。
关键词:继电器;光敏元件;关照变化;控制••如图所示是一个采用双向晶闸管制作的光控路灯电路,且它也采用二线制接法,所以安装比较简便。
白天,光敏电阻器RL因受自然光线照射,RL呈现低电阻,它与R1分压后,获得的电压低于双向触发二极管VDH的折转电压,故双向晶闸管VTH阻断,电灯E不亮。
当夜幕来临时,RL上分得电压逐渐升高,当高于VDH的折转电压。
1 方案论证随着能源问题越来越引起人们的重视,节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面,路灯控制器主要用于安装在公共场所或道路两旁的路灯通常希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断,既满足行人的需要,更重要的是它能节电。
了解常用路灯控制的各种方法,及各自的优缺点,通过相互的比较,确定设计方案,并对所用传感器进行选型,同时加以电路的设计与分析,完成设计任务。
下面的两个小节分别对路灯控制器的原理,路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。
1.1引入路灯控制器的原理此路灯控制器主要由光敏元件,放大器,继电器,受控灯和电源电路组成。
继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。
在这个电路中随着光照的变化,继电器会相应的吸合或者断开,即决定路灯工作与否。
路灯控制系统论文精华
题目:模拟路灯控制系统(I题)作者:王立根、许艳光、易晶晶(华北科技学院)赛前辅导教师: 刘永涛、王江华文稿整理辅导教师: 王江华模拟路灯控制系统摘要本系统采用凌阳16位单片机SPCE061A作为模拟路灯控制系统的核心。
由红外光电传感器电路、光敏反馈电路、LED恒流源控制电路、键盘输入电路、LED灯及LCD状态指示电路构成。
时钟系统由单片机构成,采用光敏电阻感应外部环境亮暗的变化以及检测LED灯的状态,利用反射式光电传感器检测路上信息,以MC34063为核心构成的恒流源作为LED灯的供电系统,利用PWM调节LED的发光功率。
可靠的硬件设计和优化的软件算法,以及4*4键盘与LCD显示屏使得路灯控制系统的操作简单、直观;系统设置了语音报时及故障报警功能,令本设计更加人性化。
关键词:SPCE061A单片机,LCD显示屏,语音报时,恒流源AbstractBased on 16-bits MCU SPCE061A as the control center of simulative street lamp system,which consists of an infrared phototube circuit, a photosensitive feedback circuit, a keyboard input circuit, a LED and LCD circuit for displaying state. The clock system is made up of MCU, with the photoresistance to detect the light's change of outside and LED light's state and the reflected photoe tube to detect the information of the roadway. As to the LED circuit, M C34063 is elected as the center of Constant Current Source system and PWM to adjust the power of LED. With credible hardwa re design and optimized software arithmetic, keyboard and LCD screen make the street lamp control system simple and intelligible. Besides, the speech clock and its failure alarm, making the system to perform better.Key words: MCU SPCE061A, LCD Screen, speech clock, Constant Current Source一、方案的选择与论证1.主控MCU选择方案一:采用传统的8位89C51单片机作为模拟路灯控制系统的核心。
模拟路灯毕业设计论文
模拟路灯控制系统第一章绪论城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。
路灯照明耗电量约占总耗电量的15%,全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。
因此在利用好哦路灯为我们服务的同时如何减少电量、能源的浪费成为我们不得不考虑的一个很重要的课题。
1.1 课题的背景和意义没有光明的日子,我们无法想象。
亮度控制和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见的工艺参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要亮度的检测与控制。
随着能源的日益匮乏,人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而环境亮度的控制对出行的安全和健康有直接的影响,所以对亮度的检测和控制就非常有必要了。
总之,环境亮度检测控制与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场和使用价值。
本设计师基于AT89C51单片机进行设计的,AT89C51单片机内程序存储器含有4KB的Flash存储器,允许在线编程,擦写周期可达100次,片内数据存储内含128字节的RAM,I/O口具有32跟可编程I/O线,可以通过编程实现对亮度的检测和控制。
如今单片机已经成为世界潮流,单片机将在我国得到更全面的推广应用。
1.2 基于89C51单片机的模拟路灯控制系统的研究当今天单片机的发展相当迅速,产品更新换代周期也越来越快,其结构不断改进、功能日益增强、性能价格比越来越高。
目前全世界单片机制造商也有很多家,产品有很多的系列。
它们在我国均得到了广泛应用。
模拟路灯控制系统是生产生活和城市道路建设中必备的系统之一。
根据设计题目要求,基于单片机为中心,通过AT89C51单片机实现对路灯定时开关及时间显示的控制。
红外传感部分电路通过可根据外界环境明暗的变化,能够自动进行开灯和关灯。
红外传感器可以接受物体在一定范围内发出的红外线,因此,将红外线置于适当的位置,便可实现灯依次点亮的控制。
通过对AT89C51单片机进行编程,使用单片机的两个端口分别对两只路灯进行控制,并舍帝国不同的开灯和关灯时间。
路灯控制系统(论文)
随着时代的发展,城市现代化建设步伐不断加快,对城市道路照明及城市亮化工程需求也更大,而能源的供需矛盾也越来越突出,节电节能、绿色照明的要求越来越迫切,越来越高。
现在再采用那些传统的手控、钟控城市照明系统的方法已不能满足要求。
如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。
城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志之一,它所带来的经济和社会效益是十分显著的,它的推广和实施也将是市政工程建设中的一项重要内容。
一路灯控制的分类及特点(一)、路灯控制方法(技术)的分类:目前,市场上普遍采用的路灯控制方法(技术)主要有以下三类:1、人工干预控制;2、时钟控制;3、 DDS独立控制技术;(二)、各种周界防盗报警系统的技术特点1、人工干预控制:在道路照明设施建设之初,按照需要的照明方式施工建设以实现路灯的隔一亮一等特殊照明模式。
在需要开启/关闭路灯时派出人员操作控制开关来实现对路灯的控制。
优点:具有一定的应变能力。
缺点:管理难度大、安全系数低、工作量,不能检测整个线路路灯的工作状况。
2、时钟控制:其原理是将原人工控制开关更换为时钟控制器,由此实现一般状况下的路灯自动控制。
优点:一般状况下可免除人干预,工作量降低,成本较低;缺点:应变能力较差,如果将时钟控制器设置在每天19:00开启次日08:00关闭,则无论在任何季节以及任何气象条件与能见度的情况下都将死板的按照预定时间工作。
3、DDS独立控制技术:其原理是在每个路灯的线路上加装控制检测器,并采用无线或有线的方式与控制主机相连再采用有线或无线的方式与控制系统连接,以此来实现对路灯的开关控制或定时开关控制。
并可实现预设的工作模式(如隔一亮一等),以及对路灯故障精确侦测并报告。
优点:高程度自动化,高应变能力,提供多样的工作模式,并可检测路灯故障。
缺点:造价高昂,施工难度大:要在每盏路灯下安装独立的控制器施工难度可想而知,由此又使得工程造价过高。
模拟路灯控制系统毕业论文(附硬件图及源c程序)
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智能路灯控制系统的设计(本科毕业论文)
本科毕业论文(设计)智能路灯控制系统的设计院系机械与船舶海洋工程学院专业自动化学生班级 2015级1班姓名学号指导教师单位钦州学院机械与船舶海洋工程学院指导教师姓名李四指导教师职称副教授2019 年 2 月智能路灯控制系统的设计摘要在二十一世纪随着现代社会经济的高速发展,各类居民用电和公共用电量都急剧增加。
传统的路灯采用人工开关或者定时开关,这不仅耗费了大量的人力、电力资源,并且用电的不合理使得资源的大量浪费[1-2]。
现在的社会是一个飞速发展的社会,是一个以节能减排为目标的科技时代,因而传统的路灯已经不在可以满足现代化城市的需求;为此我们设计了智能路灯控制系统。
该系统具有成本低廉的优点,并且其工作相当稳定,安装和维护都相对简单。
[3]该智能路灯的控制系统设计,使用以STC89C52RC为核心控制的单片机,通过语音播报和LCD1602显示来实现人机交互,使用光敏电阻控制灯的状态,利用红外传感器检测人体,最后我们不仅设置了操作按键,并且使用蓝牙进行操作,方便管理人员的操作和控制。
该系统的原理是根据光强的变化、时间的设置和人体的感应来实现路灯的亮灭,首先是当光强低到一定程度时,系统通过采样分析,然后点亮所有的路灯。
其次当到达设定时间后,路灯将全部熄灭;第三则是在路灯全部熄灭的时间里,并且光强还是低于设定值;若是有人经过第一个路灯,将会被红外人体检测传感器监测到,此时将依次亮起所有灯光,并且语音模块将会发出语音提示;当人走过最后一个路灯后,同样会被红外检测到,这时路灯将会再亮一段时间,然后全灭。
若是期间又有人经过第一个路灯,那么直到最后一个人通过最后一个路灯,路灯才会过一段时间关闭,否则路灯将会一直常亮。
[4-6]该系统经过整体框架的搭建和设计,完成了硬件电路和程序的设计和调试工作,最后进行了测试。
经过实际情况的模拟和测试,该系统和预期的功能完全符合,硬件电路的设计和搭建都完好,程序代码经过调试都解决了出错的地方,该系统经过测试,其稳定性强、操作简单、实用价值高和经济效益好等特点。
路灯控制器的设计与实现毕业论文(设计)
本科生毕业论文(设计)题目(中文):路灯控制器的设计与实现(英文):Design and Implementation StreetLamp Controller本科毕业论文(设计)诚信声明作者郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是在指导老师的指导下,独立进行研究所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
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本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业论文(设计)作者签名:年月日目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (I)Key words.......................................................... I I 1 前言.. (1)1.1 选题背景 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 研究目的和意义 (2)2 任务分析与方案论证 (3)2.1 任务分析 (3)2.2 方案论证 (4)2.2.1 系统主控模块方案选择 (4)2.2.2 光电转换方案选择 (5)2.2.3 显示模块方案选择 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 光控电路 (10)3.3 继电器驱动电路 (11)3.4 报警电路 (12)3.5 1602液晶显示 (12)4 软件设计 (14)4.1 主程序流程图 (14)4.2 初始化程序 (15)4.3 定时器中断 (16)4.4 延时程序 (18)5 调试与分析 (18)5.1 调试 (18)5.2 分析 (18)6 总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)附录A 系统总图 (24)附录B PCB图 (25)附录C 实物图 (26)附录D 部分源代码: (26)路灯控制器的设计与实现摘要本文介绍了一个路灯控制器的设计与实现方案,用以实现路灯的自动控制。
模拟路灯控制系统__.
模拟路灯控制系统摘要:本系统采用MSP430G2553 单片机作为路灯控制系统的支路控制器,采用光敏电阻检测光强度、DS1302为整个系统提供基准时间、红外对管检测移动物体经过的位置等方法控制路灯按预定要求自动开关。
路灯开关时间等信息由液晶显示器显示,也可以用按键控制,灯故障等信息由声光报警器提示,并显示故障灯的编号。
关键字:MSP430单片机路灯控制光电检测DS1302一、系统方案论证根据题目的基本要求,设计任务主要完成模拟路灯按设定时间开灯、关灯,并能显示时间;根据环境明暗变化,能自动开灯和关灯;根据交通情况能自动调节亮灯状态。
能分别独立控制每只路灯的开关时间;能检测故障,发出报警,并显示出故障路灯的地址编码。
为完成相应功能,系统设计包含以下几个基本模块:控制模块、时钟模块、按键模块、位置探测模块、光亮度检测模块、信息显示模块。
总的系统框图如下图所示。
1. 控制模块的选取方案根据题目要求,控制器主要用于根据设定参数与监测信号对路灯的开关及路灯亮度进行自动控制,以及对相关信息进行显示、对相关故障予以报警。
对于控制器的选择可有以下三种方案。
方案一:采用FPGA(现场可编程门阵列)作为系统的控制器。
FPGA 可以实现各种复杂的逻辑功能,规模大,密度高,它将所有器件集成在一块芯片上,能减小体积,提高了稳定性。
FPGA 采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模实时系统控制核心。
但由于本设计对数据处理的速度要求不高,FPGA 的高速处理的优势得不到充分体现,同时由于芯片的引脚较多,电路板布线复杂,加大了电路设计和实际焊接的工作量。
方案二:采用中小规模集成电路。
采用中小规模集成电路构成的控制电路,由于外围器件多,容易出故障,而且调试起来非常麻烦。
方案三:采用 TI公司的MSP430G2553作为系统控制器。
单片机算术运算功能强,软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种算法和逻辑控制,并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点,使其在各个领域应用广泛。
路灯模拟控制系统毕业论文设计完美版
目录摘要 (1)第一章绪论 (2)第二章方案设计与论证 (3)一外部环境明暗的检测单元 (3)二路况的检测单元 (3)三处理器的选择 (3)第三章硬件设计 (4)一80C51单片机硬件结构 (4)1微处理器 (4)2数据存储器 (4)3程序存储器 (4)4中断系统 (5)5定时器/计数器 (5)6串行口 (5)7特殊功能寄存器 (5)二最小应用系统设计 (5)1时钟电路 (6)2复位电路 (6)3通用的晶振电路 (7)三显示电路 (8)四LED灯电路构成 (9)第四章软件设计 (12)一主程序设计 (12)二延时子程序设计 (14)三按键扫描子程序设计 (14)四中断子程序设计 (15)五显示子程序 (16)六声光报警子程序 (19)七交通情况检测子程序 (20)八路灯控制子程序设计 (21)参考文献: (24)附录: (25)附1:元器件明细表: (25)附2:仪器设备清单 (25)附3:电路图图纸 (26)附4:程序清单 (26)摘要STC89C52RC单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评.本系统以毕业设计的题目要求为目的,采用8051单片机为控制核心,利用光电传感器出检测环境的明暗变化以及路灯的工作状态,利用对射式红外线检测交通的情况,通过在硬件的基础上进行编程,利用软件达到路灯模拟系统的支路控制器有时钟功能,能设定、显示开关灯时间,并控制整条支路按时开灯和关灯;支路控制器能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯;支路控制器能根据交通情况自动调节亮灯状态;支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间;当路灯出现故障时(灯不亮),支路控制器发出声光报警信号,并显示有故障路灯的地址编号。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高.实验测试结果满足要求。
采用的技术主要有:(1)通过编程来路灯的状态。
(2)传感器的有效应用;(3)新型显示芯片的采用。
关键词:STC89C52RC单片机光电传感器红外传感器AbstractSTC89C52RC monolithic integrated circuits is one of eight monolithic integrated circuits, his ease and functional by the user’s。
模拟路灯控制系统
模拟路灯控制系统前言伴随着国家经济的快速发展,能源问题是当今世界的重要话题。
该系统从节约能源出发充分节约能源。
由于单片机具有集成度高,处理能力强,可靠性高,系统结构简单,价格低廉的优点,因此在路灯照明工程中被广泛应用。
近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入。
单片机技术中的计时系统是单片机在的一个典型的应用。
通过计时系统来对时间进行有效的控制。
在路灯设计的定时系统中将得到更好的应用,路灯控制系统在城市中的用途很广泛,本路灯控制器系统针对实际情况的需要进行优化设计的。
在本设计中,输入是开关按钮,进行时间控制,显示用LCD1602和LED二极管,时间为正常24小时走时,可用按钮调节定时开关时间,并可以根据环境的变化自动开关灯,达到控制的目的。
二极管为模拟路灯的控制,让本设计更加的形象化。
此设计中分了三路控制按钮和一路总控制按钮。
该设计系统可以实现时间设置路灯的开关,对小时和分钟可以进行调整;启动后进入计时显示,计时用六位数码管显示;当一天时间过去后可以循环继续控制,为了更好的节约能源,该系统可以根据车辆状况控制LED的亮灭,系统用2个LED二极管进行模拟显示。
摘要本文主要论述了基于C8051F020单片机为核心信号发生器设计。
由按键转换模块、液晶显示模块、单片机最小系统模块等电路组成。
This text mainly discussed a single slice machine is the core signal occurrence machine to design according to the C8051 F020.From the key conversion mold piece,the LCD manifestation mold piece,single slice the machine minimum system mold piece the etc. electric circuit constitute.关键词方案论证与总体设计;主要电路与分析;系统软件设计;系统测试与分析;设计心得一、方案论证与总体设计本题要求设计并制作一个模拟路灯控制系统,使之能有时钟功能,能设定、显示开关灯时间,并控制整条支路按时开灯和关灯。
路灯控制系统的设计与制作
电子综合开发实践报告设计课题: 路灯控制器的设计与制作专业班级:学生学号:学生姓名: 秦疆彬设计时间: 2014 年1月信息科学与技术学院2014年1月路灯控制器的设计与制作一、设计任务与要求(1)设计制作一个路灯自动照明的控制电路,当日照光亮到一定的程度时路灯自动熄灭,而日照光亮暗到一定程度时路灯自动点亮。
(2)设计计时电路,用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。
(3)设计计数显示电路,统计路灯的开启次数。
二、方案设计与论证了解常用路灯控制的各种方法,及各自的优缺点,通过相互的比较,确定设计方案,并对所用传感器进行选型,同时加以电路的设计与分析,完成设计任务。
下面对路灯控制器的原理,路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。
该路灯控制器是由光敏电阻、555定时器、计数器、译码器、数码管显示器和受控灯组成。
光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,当光照减弱时,光敏电阻阻值增大,555定时器的2、6端口出现低电平,当它到达一定值时,3口出现高电平,且大于2/3(VCC),路灯亮。
反之,当光照增强到一定时,光敏电阻阻值减小,3口出现低电平,小于1/3(VCC),路灯熄灭。
为了避免外部干扰所带来的错误反应(例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励),我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。
经以上论证,方案可行。
图2.1流程框图三、单元电路设计与参数计算1、光敏电阻与555定时器构成的控制电路图3.1光控电路该部分电路相当于总电路的开关,通过光照强弱的变化改变光敏电阻的阻值,从而改变Vi的电压值。
在该电路中Vi即为由555构成的施密特触发器的输入电压,Vi的改变会引起施密特触发器的翻转,从而改变输出电平,达到开关的效果。
当光敏电阻周围的环境光照强度比较强时,电阻阻值为几百欧左右,Vi< 13ccV;当光敏电阻周围的环境光照强度比较弱时,电阻阻值为1兆欧左右,Vi> 23ccV。
模拟路灯控制论文
淮北师范大学第五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品设计报告项目名称:模拟路灯控制系统内容摘要本系统采用cyclone ii作为模拟路灯控制系统的核心。
由光敏反馈电路、键盘输入、LED灯电路构成LED指示灯电路。
采用光敏电阻感应外部环境亮暗的变化以及检测LED灯的状态,利用红外热式传感器检测路上信息,RF905无线发射与接收控制路灯亮灭,以及控制LED等的亮度。
比较合理的利用现有元件达到比较好的控制效果,并且能直观的显示当前路灯状态。
关键词:cyclone ii最小系统 RF905无线发射与接收红外热式传感。
目录一.引言 (4)二.方案设计要求 (4)(一).设计任务 (5)(二).设计要求 (5)(一).系统模块 (5)1.无线模块 (5)2.光敏模块 (5)3.红外感应模块 (5)三.电路分析 (5)(一).光敏模块电路图 (5)(二).无线模块图 (5)(三).位置模块 (6)(四).红外感应模块 (6)(五).主控程序流程图 (7)四.技术参数与分析 (9)(一).光敏模块 (9)(二).位置模块 (9)(三).红外感应模块 (9)(四).无线模块 (10)(五).LED灯亮度调节 (10)五.程序设计 (10)(一).路灯控制原理图 (10)(二).LED亮度调节程序 (11)(三).按键控制程序 (12)(四).RF905无线模块程序 (12)六.结论 (16)参考文献 (16)模拟路灯控制系统路灯,已成为我们的城市、我们的生活必不可少的一部分。
“华灯初上”时,是谁为你照亮前方的路,让你的脚步没有彷徨?是路灯!这么广泛的应用在平凡中凸显了路灯的重要,而且现在的路灯的自动控制还不是最理想的状态,所以尝试做一个模拟路灯控制系统。
自动控制所追求的是能源的节约、生活的方便、以及去完成人工不能或不方便完成的工作等。
现在的路灯大多是点亮就是亮一夜,哪怕有几段时间,没有行人或者是车辆通过也是一样的,这就造成的电能的浪费。
路灯控制系统设计的过程及总结体会1
声光控路灯控制系统——设计过程及总结体会组长:祝靖 0726210730组员:张智光 0726211104李少森 0726210624甘云山 0726210716 指导老师:韦冬梅2010年7月16日广西大学电气工程学院设计部分:首先我们的路灯控制体统系统共有4个部分组成。
第一部分是电源部分,主要是为路灯和系统中的元器件提供能源。
第二部分是控制部分,其主要作用是控制路灯的亮灭和延时的时间。
第三部分是感光部分,其主要是使第二部分(控制部分)处于工作状态还是非工作的状态。
第四部分是模拟麦克风部分,其主要作用是模拟脚步声等声音,使路灯系统工作(有人经过时路灯亮起)。
(一)电源部分:电源是220V的电源,其接在电灯的两端为电灯提供电源。
然后另一端通过变压器,整流电路,滤波电路输出一个6V的直流电压为555触发器,光控元件,麦克风电路提供电源。
元件参数:取滤波电容C2选择时间常数R eq*C2 >(3~5 )T/2(二)控制部分:这个部分主要由器件是555定时器,继电器,和一些或门,三态门组成。
路灯主要是靠555定时器的输出端输出高电平,控制继电器使路灯所在电路导通或者断开来控制路灯的亮暗。
当J4闭合时,相当处于白天,或门U4A输出恒为高电平,使得发光二极管导通发光,模拟白天的环境。
光照使光敏三极管导通接地,从而使或门U2A输出低电平,555的RST(4)置位端得到低电平,使得输出OUT端输出低电平。
继电器K1输入低电平,从而使负载支路开路,灯不亮。
同时三态门使能端输入低电平,导通,使得555的TRI(2)端保持为高电平,避免了555的记忆功能防止到晚上时灯会自动亮30s。
当J4打开时,相当处于夜晚,当555输出为低电平时,发光二极管不发光,模拟晚上的环境。
此时,光敏三极管截止,使得或门U2A输出恒为高电平,555的RST(4)端输入高电平,使得555工作。
同时三态门使能端输入高电平,输出高阻。
当有声音时,TRI(2)端输入电压,输出变为高电平,持续30s,使得继电器工作,灯亮。
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学号2006112020306 编号2010120306研究类型应用研究分类号TN710.2HUBEI NORMAL UNIVERSITY学士学位论文(设计)B achelor’s Thesis论文题目智能节电模拟路灯控制系统作者姓名张继森指导教师田开坤所在院系物理与电子科学学院专业名称电子信息科学与技术完成时间2010年5月15日湖北师范学院学士学位论文(设计)诚信承诺书中文题目:智能节电模拟路灯控制系统外文题目:An intelligent and energy saving system ofluminaire for street lighting学生姓名张继森学号2006112020306院系专业物理与电子科学学院电子信息科学与技术班级0603学生承诺我承诺在毕业论文(设计)活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,本人毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的情况。
如有违规行为,我愿承担一切责任,接受学校的处理。
学生(签名):2010年5月15日指导教师承诺我承诺在指导学生毕业论文(设计)活动中遵守学校有关规定,恪守学术规范,经过本人核查,该生毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外,均为该生本人观点,不存在剽窃、抄袭他人学术成果,伪造、篡改实验数据的现象。
指导教师(签名):2010年5月15日目录摘要 (1)1前言 (3)2智能节电模拟路灯系统原理分析 (3)2.1设计原理 (3)2.2设计流程图 (4)3系统整体方案 (5)4系统方案设计与论证 (6)4.1DS1302实时时钟模块 (6)4.2红外发送接收模块 (7)4.3光敏电阻检测模块 (9)4.4恒流源模块 (10)4.5报警模块 (10)4.6LCD12864显示模块 (11)5.系统软件编程流程图 (11)5.1支路控制器软件流程 (11)5.2单元控制器软件流程 (12)6实物制作与测试 (13)6.1实物作品 (13)6.2测试结果与分析 (14)7致谢 (15)参考文献 (17)湖北师范学院学士学位论文(设计)评审表智能节电模拟路灯控制系统张继森(湖北师范学院物理与电子科学学院,湖北黄石 435002)摘要:随着我国城镇化的推进,设计智能节电路灯控制系统已成为紧迫的命题。
本文详细论述了一种基于单片机的智能节电路灯控制系统的设计原理及过程,所设计系统采用集散式控制模式,支路控制器和单元控制器均含有处理器。
系统以STC89C52单片机作为系统的支路控制器、单元控制器,对信号进行采集和处理,实现对模拟路灯的控制。
系统主要由单片机控制模块、报警模块、实时时钟模块、红外模块、显示模块、恒流源驱动模块等组成,并具有独立整体控制开灯关灯、定时开关灯、智能调节开关灯等功能,具有稳定度高、抗干扰能力强等特点。
关键词:智能节电 DS1302 单片机液晶显示中图分类号:TN710.2AN INTELLIGENT AND ENERGY SA VING SYSTEM OF LUMINAIRE FOR STREET LIGHTINGZhang Jisen(College of Physics and Electronic Science,Hubei Normal University, Huangshi 435002, China)Abstract:As china's urbanization and designed to save power, the intelligent and energy saving system for luminaire for street lighting system hasbecome urgent proposition. This paper elaborates on a revivification ofthe single-chip design principles and procedures, the system usesdistributed control mode of expression, the controller and the unitcontroller contain processor stc89c52 monolithic integrated circuits. ToSTC89C52 slip as a system controller, microcontroller, for informationcollection and processing, with the control function of a lamp. Thesystem is monolithic integrated circuits to control module, the alarmclock module, real-time module, infrared module, displays module, aconstant flow and power module and so on, and have independence ofthe overall control of the light, the timer switch the light, andintelligence adjustment switch the light, etc. with stability andanti-jamming ability and character.Key words:intelligent and energy saving,DS1302,single-chip,liquid crystal display智能节电模拟路灯控制系统1.前言我国是一个能源短缺的国家,随着经济的发展,城镇化的推进,城市道路规模不断增大,道路照明用电量也变得相当可观。
在2004年,国家建设部、发改委为加强城市照明管理,发布《关于加强城市照明管理促进节约用电的意见》(建城[2004]204号)的文件,文中要求“大力推广节能技术,提高电能利用效率;严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设,不得超标准建设;新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法,推广采用高效照明电器产品和节能控制技术”。
依此可见设计一种智能节电路灯控制系统无疑具有巨大实用价值[1]。
本着简单、易用原则,本文采用STC89C52单片机,作为控制器;采用LCD12864液晶显示屏,作为操作界面显示;采用DS1302,作为系统时钟;采用光敏电阻,作为探测等。
再结合单片机知识和模拟电路知识及数字电路知识,设计实现了该模拟路灯控制系统。
2智能节电模拟路灯系统原理分析2.1设计原理如图1,系统由三大部分组成:输入显示模块,支路控制器模块,单元控制器模块。
支路控制器作为总的控制器,控制着整个路灯系统,而单元控制器则控制着具体每盏路灯,输入显示模块作为输入并显示系统当前工作状态[2]。
输入显示装置支路控制器单元控制器1单元控制器2 LED灯1LED灯2图1 路灯控制系统示意图如图2,是系统的路灯分布设置。
据此要求支路控制器能根据交通情况自动调节亮灯状态:当可移动物体M(在物体前端标出定位点,由定位点确定物体位置)由左至右到达L点时,灯1亮;当物体M到达B点时,灯1灭,灯2亮;若物体M由右至左移动时,则亮灯次序与上相反。
LED灯1LED灯240 2040L ABCR 404040M定位点图2 路灯布置示意图(单位:cm)设计该系统实现的功能有:(1)支路控制器有时钟功能,能设定、显示开关灯时间,并控制整条支路按时开灯和关灯。
(2)支路控制器应能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯。
(3)支路控制器应能根据交通情况自动调节亮灯状态:当可移动物体M(在物体前端标出定位点,由定位点确定物体位置)由左至右到达L点时(见图2),灯1亮;当物体M到达B点时,灯1灭,灯2亮;若物体M 由右至左移动时,则亮灯次序与上相反。
(4)支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
(5)当路灯出现故障时(灯不亮),支路控制器应发出声光报警信号,并显示有故障路灯的地址编号。
(6)自制单元控制器中的LED灯恒流驱动电源。
(7)其它(性价比等)。
2.2 设计流程图在2.1原理中,模拟路灯控制系统的基本框架已清晰,下面就整个系统的结构进行设计。
如图3,设计该系统由九大模块组成。
按键模块,用来控制支路控制器和单元控制器;时钟模块,用来为支路控制器提供一个稳定的时钟,以便实现路灯的定时开关及日期的显示;输入显示模块,用液晶屏LCD12864来显示各种工作界面,方便操作;红外探测模块,采用红外发射二极管和接收二极管,用来检测路上是否有行人或车辆经过,以判断是否开启或关闭路灯;报警模块,采用三极管组成一个放大电路驱动蜂鸣器,用来对各种异常的工作情况进行声光报警;外界检测模块,采用光敏电阻和集成运放等器件组成探测电路,用来感应探测外界的光线强弱,以判断是否开启或关闭路灯;恒流源驱动路灯模块,采用恒流芯片组成恒流源电路,用来驱动照明LED灯[3]。
支路控制器STC89C52单元控制器STC89C52红外探测模块输入显示模块LCD12864时钟模块DS1302按键模块光敏电阻检测模块声光报警模块恒流源驱动模块按键模块图3 模拟路灯控制系统结构图3 系统整体方案如附件图1所示,为本系统的总电路图。
在附件图1中,本系统的主电路大致分这几个模块。
一,为了实现对来往行人、车辆的检测,设计了三个由LF0038V红外发射二极管和红外接收头组成的红外发送与接收电路。
这三个红外发送与接收电路分别安装在图2的L、B、R处,这样无论当物体M从左到右,还是从右到左经过时就遮挡住了相应的红外发射信号,相应红外探头就检测不到信号,输出一个低电平送给单元控制器,单元控制器就执行相应动作,以此实现了对行人、车辆的检测。
二,为了实现对天亮还是天黑的识别,设计了一个电压比较器电路。
该电路主要由CDS3516光敏电阻和集成运放组成,当天黑(天亮)时,光敏电阻阻值发生变化,电压比较器电路就输出一低电平(高电平)信号送给单元控制器,单元控制器就执行相应动作,实现了对黑夜、白天的检测。
三,为实现对路灯的工作情况检测,同理也分别设计了一个电压比较器电路(光敏电阻密封,只能接收到路灯的光)。
当路灯工作(点亮)时,该电路就输出一个低电平给单元控制器,表示路灯工作正常,如果此时该电路输出的是一个高电平信号给单元控制器,则表示路灯工作异常;当路灯不工作(关闭)时,该电路就输出一个高电平给单元控制器,表示路灯不工作(关闭)正常,如果此时该电路输出的依旧是一个低电平信号给单元控制器,则表示路灯不工作(关闭)异常。